CC BY
42
© О.Б. Кортелев, С.Г. Молотилов, В. К Норри, 2002
УЛК 622.648:656.13
О.Б. Кортелев, С.Г. Молотилов, В. К Норри
ТРАНСПОРТ ГЛУБОКИХ УГОЛЬНЫХ КАРЬЕРОВ СИБИРИ
Дальнейшая разработка
угольных месторождений в Сибири сопровождается ростом глубины карьеров, что вызывает увеличение объемов грузоперевозок и доли крепких скальных пород в общем объеме извлекаемой горной массы. При этом уменьшаются параметры рабочей зоны карьера и увеличивается длина транспортных коммуникаций.
Уже сейчас капитальные затраты на транспорт составляют 60-65 % от всех затрат на строительство и поддержание производственной мощности карьера, а эксплуатационные транспортные расходы по мере углубления горных работ возрастают с 40 - 45 % до 70-80 % общих затрат на добычу угля.
В первую очередь это связано с расходами на электроэнергию и горюче-смазочные материалы (ГСМ). Только по предприятиям ОАО ХК «Кузбассразрезуголь» в составе 13 разрезов и 15 сервисных предприятий, общая добыча угля которых в 2001 году превысила 36 млн т (более 30 % от всей угледобычи Кузбасса), расход электроэнергии за этот год составил около 1 млрд кВт.ч. и расход ГСМ - около 190 тыс. т (на сумму более 1 млрд руб.). Удельный вес ГСМ в себестоимости добычи угля по транспортным расходам составил в прошлом году по разным разрезам от 18 до 26 % [1].
Опыт открытой разработки полезных ископаемых показывает, что в связи с изменением горнотехнических условий через 10-15 лет изменяются основные параметры системы разработки, а также схемы и конструкции транспортных коммуникаций.
На многих карьерах страны применяются несколько видов транспорта, что позволяет ускорить подготовку месторождения к
эксплуатации, интенсифицировать производство добычных и вскрышных работ, получить наибольший технико-экономический эффект.
На глубоких карьерах в процессе транспортирования горной массы возникают задачи сохранения высокой производительности и темпа углубления горных работ, сокращения длины транспортных коммуникаций, обеспечение необходимой экономичности разработки. Эти задачи могут быть решены при последовательном использовании нескольких видов транспорта в единой транспортной сети, т. е. комбинацией транспорта, когда каждый вид транспорта работает в наиболее удобных и выгодных для него условиях.
В настоящее время на карьерах России наиболее широкое распространение получили автомобильно-железнодорожный и автомобильно-конвейерный виды транспорта.
Прогноз развития горнодобывающих отраслей в решении транспортной проблемы карьеров будущего ориентируется в том числе и на применение комбинаций видов транспорта.
Наиболее полное использование всех преимуществ комбинированного транспорта может быть достигнуто при правильном обосновании областей его применения в конкретных условиях.
В настоящее время в рудной промышленности, где большинство карьеров (около 65 %) относятся к разряду глубоких, комбинированным транспортом выполняется около 30 % всех перевозок, а в перспективе на его долю будет приходиться более 50 % объемов транспортирования горной массы.
Использование комбинации нескольких видов транспорта связано с устройством перегрузочных пунктов для перемещения
горной массы из одного вида транспорта в другой. В этом случае каждый вид транспорта работает в наиболее удобных и выгодных для него условиях, чем достигается наибольшая эффективность транспортного процесса.
Перегрузочный пункт служит связующим звеном, соединяющим различные виды транспорта в единую технологическую схему. От правильного выбора конструкции перегрузочного пункта зависит производительность, бесперебойность и ритмичность работы погрузочно-транспорт-ного комплекса в целом.
Исследования сотрудников Института горного дела СО РАН показывают, что этим условиям наиболее полно соответствуют бункерные эстакады с фронтальным выпуском горной массы, которые позволяют при сравнительно небольшой высоте создавать перегрузочные пункты с большой емкостью и высокой пропускной способностью [2].
Конструктивное устройство и надежность работы бункерных эстакад во многом определяются типом применяемого питателя. Научные изыскания, опыт эксплуатации различных типов питателей при выпуске крупнокусковых пород из емкостей и конструктивные проработки параметров бункерных узлов показали, что при создании бункерных перегрузочных пунктов целесообразно использовать вибрационные питатели.
Наиболее надежным и работоспособным в настоящее время проявил себя вибропитатель ВДПУ-4ТМ. В настоящее время на Магнитогорском заводе установка ВДПУ-4ТМ выпускается в виде упругого рабочего органа (плиты) с приводом и пусковой аппаратурой.
За более чем тридцатилетний период эксплуатации этих виброустановок погружено около миллиарда тонн горной массы на железорудных рудниках Горной Шо-рии (Кузбасс).
Используя надежный питатель, нами предлагается новый карьерный перегрузочный пункт (рисунок), состоящий из однотипных секций 1, смонтированных из сборных железобетонных блоков. На железобетонных блоках закреплен приводной железобетонный
Карьерный перегрузочный пункт при комбинированном транспорте
блок 2 с вмонтированным в него вибрационным питателем 3 [3].
Перегрузочный пункт работает следующим образом.
При разгрузке самосвала в бункер 4 энергия падающего груза гасится наклонными ребрами 5 оградительного железобетонного блока 6. Часть потока, движущегося между наклонными ребрами, удерживается цепным заслоном 7, который способен гасить скорость падающих кусков весом до 2-3 т с высоты до 10 метров.
Отгрузку сыпучего материала из бункера производят одновременным включением в работу вибрационных питателей. Для поки думпкара 8 одновременная бота всех вибрационных лей обеспечивает выпуск сыпуче-
го материала по всему его сечению.
Опыт применения комбинированного автомобильно-железно-дорожного транспорта показывает следующие его преимущества в сравнении с железнодорожным транспортом [2]:
- в 1,3-1,8 раза повышается производительность локомотиво-составов за счет сокращения на 10-15 % расстояния транспортирования, увеличения на 10-20 % средней скорости их движения, на 30-50 % - интенсивности погрузки;
- в 1,1-1,4 раза вышается
тельность экскаваторов за счет увеличения на 10-20 % обеспечения забоя порожняком и сокращения на 50-100 %
руемых простоев, вызванных дом составов и ремонтом путей;
- на 50-60 % сокращается численность трудящихся, занятых на работах по содержанию и передвижке путей и на 20-25 % - работников депо и службы тяги;
- на 35-45 % снижаются капитальные затраты на железнодорожный транспорт за счет упрощения схем электроснабжения, путевого развития и сокращения количества рабочих составов;
- на 35-45% снижается стоимость перевозок горной массы железнодорожным транспортом.
Все это повышает интенсивность ведения горных работ, кото-
рая характеризуется увеличением годовых объемов производства в 1,2-1,3 раза, ростом темпов углубления горных работ в 2,0-2,5 раза, сокращением текущего коэффициента вскрыши в 1,2-1,5 раза.
Применение комбинированного автомобильно-железнодо-рожного транспорта вместо только железнодорожного целесообразно:
- на карьерах с большим объемом горной массы и значительным расстоянием транспортирования на поверхности;
- при ограниченных размерах карьера на нижних горизонтах, не позволяющих использовать железнодорожные пути из-за необходимо допустимых уклонов и радиусов кривых;
- когда по условиям транспорта не обеспечивается своевременная подготовка новых рабочих горизонтов.
Особенно эффективно применение комбинированного автомобильно-железнодорожного транспорта в условиях сложного залегания свиты угольных пластов. Здесь, благодаря автомобильному звену, обеспечивается высокая интенсивность разработки, уменьшаются потери угля и сокращаются рабочие площади уступов.
Опыт работы, практика проектирования и научные исследования показывают, что переход на комбинированный вид транспорта целесообразно производить после глубины горных работ
- 60-80 м [4].
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Иванов С.А. Снижение энергоемкости добычи угля на предприятиях ОАО ХК «Кузбассразрезуголь»//ТЭК и ресурсы Кузбасса. 2001. № 4. - С. 51-52.
2. Молотилов С.Г., Васильев ЕИ, Кортелев О.Б.,
Норри В.К. и др. Интенсификация погрузочно-
транспортных работ на карьерах. Новосибирск. Издательство СО РАН. 2000.
3. Свидетельство на полезную медель № 13815. Карьерный перегрузочный пункт при комбинированном транспорте / Ташкинов А.С, Молотилов С.Г, Кортелев О.Б, Норри В.К, Власов В.Н. Опубл. в БИ. 2000. № 15.
4. Васильев М.В. Комбинированный транспорт на карьерах. - М.: Недра. 1975.
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ
Кортелев О.Б. - доктор технических наук, ИГД СО РАН, Новосибирск. Молотилов С.Г. - ст. научный сотрудник, ИГД СО РАН, Новосибирск.
Норри В.К. - ст. научный сотрудник, ИГД СО РАН, Новосибирск.
